Астрономи NASA намагаються зазирнути все далі і далі у Всесвіт, і тому їм необхідні великі і дуже потужні телескопи. І саме з цієї причини команда фахівців з Лабораторії реактивного руху (JPL) запропонувала ідею використання найбільшого об’єкта в нашій системі – Сонця – як гігантського космічного «збільшувального скла».
Відповідно до загальної теорії відносності Ейнштейна, масивні об’єкти здатні викривляти простір навколо себе, що змушує інші об’єкти, включаючи світло, які рухаються через цей простір, теж викривлятися. І при відповідних умовах цей світ може викривлятися таким чином, що починає грати роль лінзи, за допомогою якої можна бачити те, що знаходиться за об’єктом. Цей ефект носить назву гравітаційного лінзування, і астрономи активно його використовують вже багато років, щоб багаторазово, але при цьому пасивно, а не безпосередньо, збільшувати потужність наших телескопів. Завдяки цьому ефекту ми, наприклад, виявили екзопланету Кеплер 452b, розташовану в сотнях мільйонів світлових років від нас.
Звучить, звичайно ж, все дуже цікаво, але реалізувати такий проект на практиці потребує подолання безлічі технічних труднощів. Виступаючи з презентацією на недавньому заході NASA Planetary Science Vision 2050, команда з JPS розповіла про те, що в цьому випадку оглядові інструменти доведеться встановити на відстані 550 астрономічних одиниць від Сонця, щоб була можливість правильного фокусування його світла. Для довідки: 1 астрономічна одиниця (а. е.) дорівнює відстані від Сонця до Землі. Іншими словами, все наше наукове устаткування у такому разі повинне буде розташовуватися десь у міжзоряному просторі. Для порівняння: той же космічний зонд «Вояджер-1» — найбільш віддалений від Землі рукотворний космічний об’єкт знаходиться на відстані всього 137 астрономічних одиниць від Землі. При цьому для подолання такої дистанції маленькому космічному апарату знадобилося 40 років.
Крім того, є певна проблема, пов’язана з орбітою нашої планети. В залежності від положення нашої планети відносно Сонця і обладнання для спостережень, часове вікно для самих цих спостережень і дослідження конкретно взятих зоряних областей буде досить обмежене.
Але, незважаючи на всі ці технічні труднощі, користь від встановлення подібної системи важко переоцінити. Наприклад, зараз астрономам буває деколи дуже складно, а в деяких випадках і зовсім неможливо відрізнити потенційну екзопланету від зірки, біля якої вона може обертатися. У більшості випадків все, що ми можемо бачити, це невеликий набір світлих пікселів (як це було, наприклад, у випадку з останніми «зображеннями» системи TRAPPIST-1). Однак при використанні Сонця в якості гравітаційної лінзи, а також технологій, що дозволяють знизити яскравість світла зірки, ми зможемо дійсно розрізняти і вести спостереження безпосередньо за самими екзопланетами.
Більше того, в даному випадку ми зможемо отримувати більш чіткі знімки в кращій роздільній здатності, порівняно з тими, що можемо отримувати зараз. Замість зображень з парою пікселів в центрі ми зможемо отримувати зображення 1000 x 1000 пікселів. Цього буде цілком достатньо, щоб розгледіти 10-кілометрову площу поверхні планети на відстані 100 світлових років. Той же космічний телескоп «Хаббл», який є одним з кращих і передових космічних телескопів сучасності, нездатний на таке, навіть якщо ми будемо дивитися за допомогою нього за Марсом. Підвищена роздільна здатність також підвищить і наші можливості в аналізі хімічного складу атмосфери віддалених екзопланет за допомогою методів спектроскопії.
Незважаючи на всю складність впровадження подібної системи, рівень наукової користі від такого проекту дійсно буде сягати астрономічних масштабів.